3. 移动机器人系统组成
叫料与补料不是“机器人自己跑一趟”这么简单，它是一条由多个角色协同完成的闭环链路。要理解这条链路，先要看清系统里到底有哪些组成部分，以及每一部分在叫补料任务中承担什么职责。移动机器人叫补料系统通常由五类对象构成：AGV/AMR本体、调度系统、呼叫终端、料架料车、感知与通信模块。它们不是并列的五个零件，而是分别对应“执行、决策、触发、承载、感知与连接”五种功能，缺一不可。
一、AGV/AMR本体：任务的执行者
AGV（自动导引车）与AMR（自主移动机器人）是真正完成搬运的物理载体。AGV通常依赖磁条、二维码、反光板等固定导引路径行驶，路线相对固定；AMR则依靠激光SLAM、视觉SLAM等自主建图与定位，路径可动态调整。在叫补料场景中，本体要完成的核心动作包括：接收调度下发的任务、空车前往取料点、与料架料车对接、举升或牵引、按路径行驶到目标工位、放下料车、返回待命区。
本体上真正影响叫补料成败的关键部件是对接机构和车载控制器。对接机构常见有顶升盘、牵引销、滚筒、叉臂等，它决定了机器人能搬运哪种料架料车。车载控制器则负责把调度指令翻译成底盘运动、举升动作和状态回传。例如一台顶升式AMR，其顶升盘直径约900mm、额定负载约500kg，只能搬运底部带对应顶升凹槽的料车；如果现场混用了不同规格料车，就会出现“车到了却顶不起来”的问题。因此本体的选型必须与料架料车匹配，这是叫补料系统设计的第一条硬约束。
二、调度系统：任务的大脑
调度系统是叫补料流程的决策中心，它不直接搬货，但决定“谁去、去哪、走哪条路、什么时候去”。它通常包含任务管理、车辆管理、地图管理、交通管制和接口服务几个模块。当呼叫终端发出叫料请求后，调度系统要完成一系列判断：当前有哪些空闲车辆、哪台车离取料点最近、目标工位是否被占用、路径上是否有其他车辆冲突、料车类型与车辆是否匹配。
调度系统的核心输出是任务分配和路径规划。以三台AMR、两个呼叫点、四个工位的产线为例，若1号工位同时收到两条补料请求，调度需要按优先级排序，避免两台车同时挤向同一取料点造成死锁。实际项目中，调度系统还会设置“任务超时重派”策略：若某任务下发后30秒内车辆未接单，则自动改派其他空闲车。这个参数直接决定了叫料响应速度，是调试阶段最常调整的配置之一。
三、呼叫终端：需求的触发点
呼叫终端是产线操作员与系统交互的入口，常见形式有物理按钮盒、触摸屏、Andon看板、PLC信号接口，甚至MES/ERP系统自动下发的电子叫料请求。它的作用是把手动的“缺料了，快来补”转化为系统能识别的结构化任务。
一个典型的呼叫请求至少包含四个字段：呼叫点编号、物料类型、需求数量或料车类型、紧急程度。例如操作员在SMT上料区按下呼叫按钮，系统生成请求“CALL-03，PCB料车，1车，普通”。如果呼叫终端只发一个“有人叫料”的裸信号，调度就无法判断该派哪种车、送什么料，任务只能靠人工二次确认，效率会大幅下降。因此呼叫终端的字段设计，是叫补料系统能否自动化的关键。
四、料架料车：被搬运的对象
料架料车是物料的实际承载者，也是机器人与物料之间的物理接口。它决定了机器人对接方式、载重上限和料车识别方式。常见类型包括：顶升式料车、牵引式料车、滚筒对接料车、多层周转车等。每台料车通常带有唯一标识，如二维码、RFID标签或反光标记，用于机器人在取料点准确识别“这是不是我要搬的那台车”。
料车的定位精度和一致性直接影响对接成功率。如果料车停放偏斜超过±30mm或角度偏差超过±5°，顶升式AMR就可能对不准凹槽。因此现场通常要求料车停放在划线区域内，或使用带导向槽的定位底座。此外，料车的脚轮状态、载重分布也会影响行驶稳定性，满载偏心的料车在转弯时更容易触发机器人防倾覆保护。
五、感知与通信模块：系统的神经
感知模块让机器人“看得见”周围环境，通信模块让各角色“说得上话”。感知部分包括激光雷达、视觉相机、超声波、防撞条、举升到位传感器等；通信部分包括Wi-Fi、5G、工业以太网、CAN总线以及调度与终端之间的接口协议。
在叫补料流程中，感知模块负责三件事：定位（我在哪）、避障（前面有没有人/车）、对接确认（料车是否举升到位）。通信模块则负责把呼叫请求送到调度、把调度任务送到车辆、把车辆状态回传到看板。若Wi-Fi在取料点存在盲区，车辆可能收不到任务或回传超时，调度会误判车辆离线。因此现场调试时，通常要在取料点、工位、转弯区分别测试信号强度，确保RSSI不低于-70dBm，丢包率低于1%。
六、五类角色如何形成闭环
把五类角色串起来看，一次完整的叫补料任务是这样流动的：操作员在呼叫终端按下请求，请求经通信模块上传到调度系统；调度系统根据车辆位置、料车类型和路径状态，把任务分配给某台AGV/AMR；机器人通过感知模块定位到取料点，识别并对接目标料车；对接到位后，举升或牵引料车，按规划路径行驶到目标工位；到达后放下料车，回传完成状态，调度系统更新任务状态并释放车辆。整个过程里，感知与通信模块像神经一样贯穿始终，任何一段信号中断，闭环就会断掉。
理解这五类角色的分工，对后续叫补料流程设计有直接意义。例如，当现场出现“叫了料但车不来”时，排查顺序通常是：呼叫终端是否成功发出请求 → 通信是否把请求送到调度 → 调度是否有空闲且匹配的车辆 → 车辆是否收到任务 → 感知是否在取料点正常对接。这条排查链，本质上就是本节五类角色的反向验证。